Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

ЛЕкции - Передача дискретных сообщений - файл Zu_K_PDS.doc


ЛЕкции - Передача дискретных сообщений
скачать (98.3 kb.)

Доступные файлы (1):

Zu_K_PDS.doc500kb.09.12.2006 02:19скачать

Zu_K_PDS.doc

1   2   3   4   5
^

Глава 3. УСТРОЙСТВА ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ



3.1. Назначение и классификация устройств преобразования сигналов


Устройства преобразования сигналов предназначены для формирования и приема сигналов, непосредственно передающихся по каналу связи. Совместно с каналом связи УПС образуют дискретный канал.

В зависимости от скорости передачи информации различают низкоскоростные УПС – скорость передачи информации до 300 бит/с; среднескоростные обеспечивают работу со скоростями выше 300 бит/с (это скорости 600, 1200, 2400, 4800, 7200, 9600 … 56000 бит/с) по стандартному телефонному каналу; высокоскоростные обеспечивают работу по каналам первичной, вторичной и третичной широкополосных групп. Скорости передачи информации в этих каналах составляют соответственно десятки, сотни и тысячи килобит в секунду.

В низко- и среднескоростных УПС до 1200 бит/с используется частотная модуляция. Для работы со скоростью 2400 бит/с и выше уже применяется фазовая (относительная фазовая) и амплитудно-фазовая модуляции.

Спектр двоичных единичных элементов, поступающих на вход УПС с выхода кодера канала, лежит в диапазоне 0-Fmax (где Fmax – максимальная частота спектра, определяемая длительностью единичного элемента). В то же время полоса пропускания канала находится в диапазоне F*min – F*max, где F*min, как правило, больше нуля, отсюда вытекает задача номер один – задача преобразования исходного спектра таким образом, чтобы сигнал «прошел» через канал (задача переноса исходного спектра в диапазон F*min – F*max). Кроме этого надо сформировать сигнал, посылаемый в канал связи так, чтобы обеспечить достаточно высокую скорость передачи информации (бит/с) в канале связи и при этом получить достаточно высокую помехоустойчивость. Поставленные требования противоречивы, что интуитивно понятно.

Задача проектирования УПС, как и любого другого узла аппаратуры ПДС, является оптимизационной задачей. При этом отыскивается наилучший по некоторому критерию вариант преобразования сообщений на передаче и приеме при заданных ограничениях. Такими ограничениями обычно выступают характеристики сообщения, канала связи и требования к характеристикам дискретного канала. В качестве критерия оптимизации обычно выбирается одна из характеристик дискретного канала: верность, скорость, задержка передачи сообщения или сложность УПС. В инженерной практике создаются УПС, более или менее близкие к теоретически оптимальным, но обязательно удовлетворяющие всем требованиям к характеристикам дискретного канала.


^ 3.2. Дискретный канал с амплитудной модуляцией


Структурная схема дискретного канала с амплитудной модуляцией (АМ) приведена на рис. 3.1.





^

М


ПФпер

Канал


ПФпр

УС

Д

ФНЧ

ПУ












Г

АРУ







Рис. 3.1



Модулирующий сигнал (0 или 1), отображающий передаваемое сообщение, поступает на модулятор (М), куда одновременно от генератора (Г) подается несущее колебание . Амплитудный модулятор представляет собой ключ, управляемый модулирующим сигналом. Единице на входе модулятора соответствует наличие несущей на его выходе, нулю – отсутствие. Полосовой фильтр передачи (ПФпер) ограничивает спектр сигнала, подаваемый в канал связи. Ограничение спектра передаваемых частот с помощью ПФпер уменьшает взаимное влияние каналов в многоканальной аппаратуре с частотным разделением каналов.

Полосовой фильтр приема (ПФпр) выделяет полосу частот, в которой должен располагаться полезный сигнал, что позволяет избавиться от помех, находящихся вне полосы пропускания ПФпр. В многоканальной аппаратуре с частотным разделением каналов ПФпр служит для выделения сигнала данного канала из группового сигнала. Усилитель (УС) служит для усиления и поддержания совместно со схемой автоматического регулирования усиления (АРУ) постоянного уровня сигнала на входе демодулятора (Д). В демодуляторе происходит превращение АМ сигнала в модулирующий сигнал (выделение огибающей). Обычно в качестве демодулятора используется двухполупериодный выпрямитель. Фильтр нижних частот (ФНЧ), включенный на выходе демодулятора, подавляет высшие гармоники выпрямленного сигнала и остатки несущей частоты. После ФНЧ включено пороговое устройство (ПУ), на выходе которого принятый модулирующий сигнал приобретает прямоугольную форму.

Достоинством систем с АМ является сравнительная простота реализации. Однако вследствие низкой помехоустойчивости и чувствительности к быстрым изменениям уровня сигнала, действие которых не может быть скомпенсировано из-за инерционности системы АРУ, системы с АМ применяются в последнее время весьма редко.


^ 3.3. Дискретный канал с частотной модуляцией


Структурная схема дискретного канала с частотной модуляцией (ЧМ) приведена на рис. 3.2.





^

М


ПФпер

Канал


ПФпр

УС

ОА

Д












Г




Рис. 3.2



Назначение элементов схемы ПФпер и ПФпр в этой схеме такое же, как и в схеме системы с АМ.

В зависимости от вида модулирующего сигнала (0 или 1) в канал посылается частота f1(для 1) и f2(для 0) (f2 > f1). Обычно в качестве частотного модулятора используют генератор, частота которого может изменяться без разрыва фазы. Это условие обеспечивает меньшую ширину спектра сигнала по сравнению со способом частотной модуляции с разрывом фазы, при котором модуляция реализуется путем переключения двух генераторов с разными частотами. По указанной причине частотная модуляция с разрывом фазы практически не используется.

Переходные процессы, возникающие при передаче сигналов в полосовых фильтрах и канале, приводят к искажению формы сигналов (паразитная АМ). Усилитель усиливает приходящий сигнал для обеспечения правильной работы ограничителя амплитуды (ОА). Ограничение амплитуды сигнала частотной модуляции позволяет в значительной степени компенсировать искажение формы сигнала. Введение ограничителя оказывается возможным, так как при ЧМ амплитуда сигнала не является информационным параметром.

Один из вариантов демодулятора ЧМ сигналов использует представление ЧМ сигнала в виде суммы АМ сигналов. Такая схема получила в литературе название двухполосной схемы приема по огибающей. Принцип работы такого демодулятора ясен из приведенной на рис. 3.3 упрощенной структурной схемы.

ПФ1

Д1

ФНЧ1




от ОА

СС



ПФ2

Д2

ФНЧ2






1   2   3   4   5



Скачать файл (98.3 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации